Untersuche die Wirkung von verschiedenen Säuren auf Gemüse- und Blütenfarbstoffe.

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1 Naturwissenschaften - Chemie - Säuren, Basen, Salze - 1 Säuren (P ) 1.4 Die Wirkung von Säuren auf Indikatoren Experiment von: Phywe Gedruckt: :36:51 intertess (Version B200, Export 2000) Aufgabe Aufgabe Wie wirken Säuren auf Indikatoren? Untersuche die Wirkung von verschiedenen Säuren auf Gemüse- und Blütenfarbstoffe. Raum für Notizen Wenn Sie als Lehrer angemeldet sind, finden Sie nachstehend eine Schaltfläche für Zusatzinformationen

2 Zusatzinformationen Lernziele Indikatoren sind Farbstoffe, welche durch einen Farbwechsel das Vorhandensein von Säuren anzeigen. Zu solchen Indikatoren zählen etliche Pflanzenfarbstoffe. Hinweise zur Aufbau und Durchführung Vorbereitungen 5%ige Schwefelsäure vorbereiten und bereitstellen (3 ml konz. Schwefelsäure auf 100 ml Wasser). 5%ige Salzsäure vorbereiten und bereitstellen (13 ml konz. Salzsäure und 100 ml Wasser) 10%ige Essigsäure vorbereiten und bereitstellen (11 ml konz. Essigsäure und 100 ml Wasser) Die Konzentrationen müssen nicht genau eingehalten werden. Herstellung von Rote-Beete-Farbstoff Rote-Beete-Stückchen mit heißen Wasser übergießen, 10 Minuten stehen lassen, anschließend filtrieren. Herstellung von Rotkohl- und Blütenblattfarbstoff Rotkohl bzw. Blütenblätter mit vier Löffeln Sand und 10 ml Brennspiritus 5 Minuten lang im Mörser zerreiben, erneut 5 ml Brennspiritus zugeben und weitere 3 Minuten zerreiben, anschließend filtrieren. Hinweise zu den Schülerversuchen Achten Sie auf Einhalten der Reihenfolge bei der Zugabe der Indikatoren. Weisen Sie die SchülerInnen nochmals auf den Umgang mit Säuren hin

3 H- und P- Sätze Schwefelsäure: H314: Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. H290: Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. P280: Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P301 + P330 + P331:BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. KEIN Erbrechen herbeiführen. P309: BEI Exposition oder Unwohlsein: P310: Immediately call a POISON CENTER or doctor/physician. P305 + P351 + P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. Salzsäure: H314: Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. H335: Verursacht Hautreizungen. H290: Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. P280: Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P301 + P330 + P331:BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. KEIN Erbrechen herbeiführen. P309 + P310: BEI Exposition oder Unwohlsein: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen. P305 + P351 + P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. Essigsäure: H226: Flüssigkeit und Dampf entzündbar. H314: Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. P280: Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P301 + P330 + P331:BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. KEIN Erbrechen herbeiführen. P307 + P310: Bei Exposition: Sofort Giftinformationszentrum oder Arzt anrufen. P305 + P351 + P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. Gefahren Säuren wirken stark ätzend. Schutzbrille aufsetzen! - 3 -

4 Hinweise Die verwendeten Pflanzenfarbstoffe müssen gekühlt und im Dunkeln aufbewahrt werden, um ihre Indikatorwirkung nicht zu verlieren. Methodische Bemerkungen Da der Laugenbegriff in der Vorstellungswelt der SchülerInnen meist mit dem Begriff Säure antinomisch gekoppelt ist, kann hier schon der Indikatorbegriff auf die Laugen ausgedehnt werden. Das Verhalten dieser Stoffklasse gegenüber pflanzlichen und synthetischen Indikatoren wird im nächsten Versuch thematisiert. Entsorgung Säuren mit Indikatorlösung in den Sammelbehälter für Säuren und Laugen geben

5 Material Material Material von "TESS Chemie Set Säuren / Basen / Salze" (Bestellnummer ) Position 1 Material Schutzbrille, farblose Scheiben Bestellnr Menge 1 2 Reagenzglasgestell, 12 Bohrungen; d = 22 mm, Holz Spritzflasche, 250 ml, Kunststoff Laborschreiber, wasserfest Pipette mit Gummikappe Pipette mit Gummikappe, lang Reagenzglas, d = 18, l = 180 mm, 10 Stück (12) Chemikalien, Hilfsmaterial Position Material Salzsäure, 5%ig, herstellen aus Bestellnr Menge Schwefelsäure, 5%ig, herstellen aus Wasser, destilliert, 5 l Essigsäure, 10%ig, herstellen aus Rote-Beete-Farbstoff Blütenfarbstoff Natürlicher Farbstoff (Rotkohlfarbe) Für das Experiment benötigte Materialien - 5 -

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7 Aufbau Aufbau Gefahren Säuren wirken sehr stark ätzend. Unbedingt Schutzbrille tragen! Aufbau Beschrifte 12 Reagenzgläser so, dass jeweils 3 Reagenzgläser mit der gleichen Nummer (3 x 1, 3 x 2, 3x3, 3x4) vorhanden sind und stelle sie nebeneinander in das Gestellt (Abb. 1). Abb. 1 Beschrifte drei Pipetten mit Schwefelsäure, Salzsäure und Essigsäure (Abb. 2). Abb

8 Durchführung Durchführung Ablauf Gib in die drei Reagenzgläser mit der Nummer 1 Salzsäure, Schwefelsäure und Essigsäure (Füllhöhe jeweils ca. 3 cm). Verwende dabei für jede Säure die zugehörige Pipette. Verfahre ebenso mit den drei Reagenzgläsern mit Nummer 2 und 3, benutze für dieselbe Säure auch immer dieselbe Pipette (Abb. 3). Abb. 3 Spüle die Pipette gründlich mit destilliertem Wasser. Fülle dann in die drei Reagenzgläser mit der Nummer 4 destilliertes Wasser (Füllhöhe ebenfalls ca. 3 cm). Entnimm mit einer der gespülten Pipetten etwas Rote-Beete-Farbstoff (Abb. 4), tropfe diesen in das erste Reagenzglas mit der Nummer 1 (Abb. 5), dann ebenso in die ersten Reagenzgläser der Nummern 2 bis 4. Abb. 4 Abb

9 Nimm eine zweite Pipette und tropfe in die jeweiligen zweiten Reagenzgläser mit den Nummer 1 bis 4 etwas Rotkohlfarbstoff, in die jeweils dritten Reagenzgläser mit den Nummern 1 bis 4 etwas Blütenfarbstoff. Entsorgung Säuren mit Indikatorlösung in den Sammelbehälter für Säuren und Laugen geben

10 Auswertung Auswertung Frage 1: Notiere deine Beobachtungen und trage sie auf Tabelle 1. Tabelle 1 Farbstoff Salzsäure Schwefelsäure Essigsäure dest. Wasser Rote Beete Rotkohl Blütenblätter Beobachtungen: Die Pflanzenfarbstoffe verfärben sich bei Säurezusatz in gleicher Weise, die Art der Säure ist dabei unerheblich. Bei Zugabe von destilliertem Wasser verändert sich nur die Intensität, nicht aber die Farbe des Farbstoffes. Tabelle 1a Farbstoff Salzsäure Schwefelsäure Essigsäure dest. Wasser Rote Beete braunrot braunrot braunrot weinrot Rotkohl rot rot rot blaurot Blütenblätter rot rot rot violett (rot)

11 Fragen und Aufgaben Fragen und Aufgaben Fragen 1: Ziehe die Schlussfolgerungen aus den Beobachtungen. Durch Säurenzusatz verändert sich die Farbe etlicher Pflanzenfarbstoffe. Diese können daher als Nachweismittel (Indikatoren) für das Vorhandensein von Säuren dienen. Neutrale Stoffe wie destilliertes Wasser verändern die Farbe der Indikatoren nicht. Fragen 2: Welche andere Substanzklasse könnte auf die gleiche Art und Weise nachgewiesen werden?

12 Da Laugen häufig als die Gegenspieler der Säuren bezeichnet werden, könnten sie eventuell auch Farbänderungen hervorrufen. Frage 3: Erläutere den Begriff "Indikator". Ein Indikator ist ein Farbstoff, der durch Farbwechsel das Vorhandensein einer Säure (einer Lauge) anzeigt